由于体积变化巨大，高容量硅基阳极的大规模应用仍然是高能锂离子电池（LIB）面临的挑战。近日，浙江大学杜宁、中南大学张亚光通过化学气相沉积（CVD）方法引入SiH₄和C₂H₄的简单共热解，以制备硅和碳原子级均匀分布的SiC_x微米颗粒。

本文要点：

1) SiC_x中SiC₄四面体的一个基本单元在颗粒微观结构优化和电化学性能提高中起着关键作用：1）富含SiC₄的表层阻碍了Li⁺的插入。2） 适当的热处理温度可以控制SiC₄向SiC纳米晶的转变，这对降低极化、增强Li⁺扩散动力学和循环稳定性具有重要意义。

2) 因此，优化后的结构具有1455 mA h g⁻¹的高容量，在100次循环后具有95.8%的容量保持率。作者通过软包全电池表明，该复合材料具有优异的循环稳定性，在25°C下500次循环后的容量保持率为82.5%，在45°C下400次循环后为84.0%。

参考文献：

Zhilin Yan et.al Atomic-Level Regulation of SiC4 Units Enable High Li⁺ Dynamics and Long-Life Micro-Size SiC_x Anodes Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202400598

https://doi.org/10.1002/aenm.202400598